我国高速铁路发展迅速,高速列车在高速运营强度下的稳定性和行车安全,已经成为我国铁路的研究焦点,高速列车组走行部系统作为保障高速列车行车可靠、安全的重要性技术,而高速动车组的走形部动力学性能取决于悬挂系统。空气弹簧悬架系统是高速动车组的关键技术之一,空气弹簧是悬架系统的重要组成部分之一,为了揭示空气弹簧特性的影响因素,因此,本文设计了空气弹簧实验装置,可以进行不同连接管路直径、不同附加空气室容积、不同初始压力和不同激振频率的台架实验,为刚度连续可调的空气悬挂系统的开发和研究设计提供参考依据。首先,建立带附加空气室和不带附加空气室的空气弹簧数学模型,分析出空气弹簧刚度和阻尼数学表达式,分析能够影响空气弹簧动刚度的重要因素和影响阻尼性能的重要因素,确定了空气弹簧实验装置设计的实验目的。其次,通过MSC.ADAMS/Rail建立了车体动力学模型,简述了建模过程,通过车辆模型的模拟,分析了空气弹簧在不同车速下的承受载荷和变形情况,为实验装置的设计提供了力学基础。然后,进行实验装置方案设计和结构设计,通过理论公式验算了实验结构的刚度和强度,确保实验装置主要结构设计的合理性,确定选择激振器和传感器的型号,完整了实验装置的设计。最后,通过ANASYS对实验装置进行了模态分析和谐响应分析,确定了实验装置的固有频率和相应的振型,分析实验装置进行激振实验时的共振频率,确定了实验装置进行实验时的频率范围和振幅范围。